《電工與電子技術(shù)》教案

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1、XX教案 課程名稱： 電工與電子技術(shù) 授課專業(yè)： 授課教師： 教務處制 課程名稱 電工與電子技術(shù) 課程編號 總學時 96 課程性質(zhì) 必修 課程類型 專業(yè)基礎(chǔ)課 課程定位 本課程是工科非電類專業(yè)及部分電類專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課 課程教學 目標 使學生掌握必備的電工電子技術(shù)與技能，培養(yǎng)學生解決涉及電工電子技 術(shù)實際問題的能力，為學習后續(xù)專業(yè)技能課程打下基礎(chǔ)。 課程教學 重點 電路基礎(chǔ)理論，電路分析的基本方法；半導體器件性能和原理，常用模 擬電路的原理和分析方法及應用；數(shù)字電路中邏輯電路的分析和設計， 觸發(fā)器的工作原理及應用。 課程教學步驟設計

2、 教學內(nèi)容 重點、難點 講授學時 直流電路及電路分析 的基本方法 重點：電路基本概念和分析方法；難點：電位的 概念，參考方向,等效電源原理 10 單相正弦交流電路 重點：止弦里的二要系，相里表小法，電路兀件 電壓電流的相量形式；難點：交流電向量分析法 8 三相正弦交流電路 重點：三相交流電在實際中的應用；難點：負載 星形聯(lián)接和角形聯(lián)接的三相電路。 2 電路基礎(chǔ)部分實訓 12 二相變壓器 重點：變壓器工作原理；難點：變壓器工作原理 1 交流電動機和直流電 動機 重點：電動機工作原理；難點：電動機器工作原 理 1 常用半導體器件 重點：

3、半導體基本知識、導電性和伏安特性曲線， 三極管工作原理和特性，二極管和三極管基本應 用電路分析方法；難點：三極管原理 6 放大電路與集成運算 重難點：放大電路的靜態(tài)分析和動態(tài)分析；差分 18  放大器 放大電路的動態(tài)分析，集成運放的圖形符號和輸 入方式、電路模型、理想特性。 模擬電子電路部分實 訓 12 組合邏輯電路 重點：熟悉基本邏輯關(guān)系及其表示 ,加法器、編 碼器、譯碼器等應用；難點：邏輯電路分析及設 計方法。 6 時序邏輯電路 重難點：時序邏輯電路分析方法 8 數(shù)字量與模擬量的轉(zhuǎn) 換 重難點：A/D轉(zhuǎn)換的原理及實現(xiàn) 2 數(shù)字電子電路部分實

4、訓 8 課程考核 要求和考 核方式 本課程考核由三部分組成： 理論考核占60%實驗考核占20%平時考核占20% 考核得分=理論考核X 60% +實驗考核X 20% +平時考核X 20% 理論考核采用紙質(zhì)試題閉卷考核方式， 考核時間120分鐘，試卷總分為100分， 客觀題與主觀題的分值比約 1:1。 實驗考核由實驗出勤、實驗操作和實驗報告組成。某個實驗未出勤則不得分。 在實驗出勤的前提下，單個實驗得分 =實驗操作得分X 50%+實驗報告得分X 50%實 驗考核總得分等于所有單個實驗得分的算術(shù)平均分。 平時考核由上課情況（包括上課出勤、上課答問、上課紀律）和習題

5、作業(yè)組成。 平時考核得分=上課情況得分X 70% +習題作業(yè)得分X 30% 代K 弟 一早 直流電路及電路分析的基本方法 課時數(shù) 10 本章教學 目標 理解電路的概念，以及電流、電壓、電位、電動勢、電能、電功率等常用物理量 的概念； 能對直流電路的常用物理量進行簡單的分析與計算；運用歐姆定律、基爾 霍夫定律和疊加法、戴維南定理等電路分析的方法對電路進行分析和計算。 本章教學 重點與難 占 八、、 重點：電路中的基本概念和電路的分析方法；難點：電位的概念，參考方向 ，等效電 源原理 教學方法 （講授、討 論、案例分 析、實驗等） 通過多媒體課件講述，注意通過形

6、象的比喻幫助學生理解電路中的概念，在電路 分析方法的教學中，輔助板書，邊計算邊講解，并輔以大量的例題分析。在實驗中設 計電路以驗證電路分析的方法，加強學生的理解和動手能力。  常用理想元件及符號 集總參數(shù)模型 2.電路的基本物理量：電壓、電流、功率的定義介紹 詞頭 代號 因數(shù) 詞頭 代號 因數(shù) 中文 英文 中文 英文 兆(mega) 兆 M 106 厘(centi) 厘 c 10-2 千(kilo) 千 k 103 毫(milli) 毫 m 10-3 百(hecto) 百 h 102 微(micro) 微 g 10-6

7、 十(deca) 十 Da 10 皮(pico) 皮 p 10-12 常用單位 本章教學 步驟設計 講述：電路的基本概念和分析方法 例題分析：通過例題講解和分析，加深學生對電路概念和分析方法的掌握和理解。 實驗實訓 本章教學內(nèi)容 、專業(yè)課介紹 介紹本課程的學習方法，課程內(nèi)容和大致課時分配 二、電路的基本概念 1.介紹電路的基本概念和類型，電路元件模型介紹 符號 名解 一拜身 電阻 Q O Q 電不表 O————& 也池 o___a 接地 工或， 電燈 4 @ * 增新器 開關(guān) -1~ 悵容 O——U——O

8、電流羲 O Q 電嗜 O_ 3.參考方向：定義和分析例題 三、電路的基本定律 1 .歐姆定律 1. 基爾霍夫定律 （a） 電流定律（b）電壓定律 四、電路的連接和工作狀態(tài) 1 .電源有載工作時的電流、電壓和功率 2 .電源開路時的電流、電壓和功率 3 .電源短路時的電流、電壓和功率 4 .電阻串并聯(lián)的等效變換 （a）電阻串聯(lián)特點（b）電阻并聯(lián)特點（c）混聯(lián)舉例 五、電流源的等效變換 1 .兩種電源模型 2 .兩種電源等效變換 六、電路分析基本方法 1 .支路電路法：掌握支路、回路、結(jié)點、網(wǎng)孔的概念并會在實際電路中分析 （a）定義：以支路電流為

9、未知量列寫電路方程的分析方法。 （b）分析方法： 對節(jié)點數(shù)為n ,網(wǎng)孔為m,支路數(shù)為b的電路 總共 有b個未知支路電流數(shù)目，根據(jù)基爾霍夫定律列出： KCL獨立方程：n - 1個 KVL獨立方程：m個，然后聯(lián)立求解。 2 . 結(jié)點電壓法 3 . 疊加定理 （a） 定理內(nèi)容 在任何由線性元件、線性受控源和獨立激勵源組成的線性電路中，任一支路的響應（電壓或 電流）等于各個激勵源單獨作用時在該支路所產(chǎn)生的響應的代數(shù)和。 （b） 疊加定律的解題步驟 將電路的各支路的響應（電壓或電流）可以看成是由各個激勵源單獨作用時，在該支路 的響應疊加。 在計算某一獨立電源單獨作用所產(chǎn)生的電壓或

10、電流時，應將電路中其它獨立電壓源用短 路（uS=0）代替，而其它獨立電流源用開路 （iS=0）代替。電路中所有電阻都不予更動，受 控源則保留在各分電路中。 疊加時應注意電壓和電流的參考方向， 求其代數(shù)和，參考方向一致時取“+”，反之取“一”。 4 .二端網(wǎng)絡及戴維南定理 （a）思路：在線性電路分析中，常常碰到只需研究某一支路的情況。這時，可以將除我們需保 留的支路外的其余部分的電路（通常為二端網(wǎng)絡），等效變換為較簡單的含源支路（實際電壓源或 實際電流源支路），可大大方便我們的分析和計算。 （b） 戴維南定理內(nèi)容 任何線性有源電阻性二端網(wǎng)絡 N,可以用電壓為 Uoc的理想電壓源

11、和阻值為 R0的電阻串聯(lián)的 電路模型來替代。 其中，電壓Uoc等于該網(wǎng)絡N端口開路時的端電壓；串聯(lián)電阻 R0等于該網(wǎng)絡N中的所有獨立 電源置零時（獨立電壓源用短路 （uS=0）代替，而獨立電流源用開路 （iS=0）代替），從端口看進去的 等效電阻。 習參考 資料 1、《電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)》，畢淑娥編著，哈爾濱工業(yè)大學出版社 2、《電路理論基礎(chǔ)》，周長源編著，高等教育出版社 3、學校網(wǎng)絡教學平臺和互聯(lián)網(wǎng)資源 本章課 外作業(yè) 練習 《電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)》，畢淑娥編著，一、一草課后題 學小結(jié) 通過對電路基本概念的學習，掌握電流、電壓、電位、電動勢、電能、電功率等常 用物理量的

12、概念和計算方法；學習和掌握電路基本內(nèi)容分析方法， 運用歐姆定律、基爾 霍夫定律和疊加法、戴維南定理等對電路進行分析和計算。 第 二章 單相正弦交流電路 課時數(shù) 8 本章教學 目標 掌握正弦交流電路的基本物理量，理解電阻、電感和電容的交流特性，學習交 流量的向量分析法，并用以分析RLC電路的特性，掌握交流電路功率的概念和計算方 法。 本章教學 重點與難 占 八、、 重點：正弦量的三要素，相量表示法，電路兀件電壓電流的相量形式；難點：交流電 向量分析法 教學方法 （講授、討 論、案例分 析、實驗等） 通過多媒體課件講述，注意對交流電中概念和直流電中概念的對比，在向量分析

13、法的教學中，注重分析和類比，并輔以大量的例題分析。在實驗中設計電路以驗證交 流電的特性，加強學生的理解和動手能力。 本章教學 步驟設計 講述：單項交流電的基本概念。 分析：詳細講解向量的概念和與三角函數(shù)的映射關(guān)系，幫助學生理解。 例題分析：通過例題講解和分析，加深學生對向量分析法的掌握和理解。 實驗實訓  本章教學內(nèi)容 一、正弦交流電 1 .正弦交流電的概念 2 . 正弦里的二要系 (a) 頻率(b)幅值(c)初相位 3 .正弦交流電的向量表示法 (a) 向量圖(b)向量式 二、電器兀件的交流響應 1 .電阻元件交流特性 2 .電容元件交流特性 3 .電感元

14、件交流特性 4 . RLC串聯(lián)電路交流特性 三、交流電向量分析法 1 .三種電路元件的電壓電流相量表示 2 .基爾霍夫定律的相量形式 3 .復阻抗 4 .阻抗串并聯(lián)的計算 5 . RLC電路分析計算 四、交流電路的功率 1 .交流電中功率的基本概念 (a) 有功功率(b)無功功率(c)視在功率(d)功率因數(shù) 2 .功率因數(shù)的提高 3 .串聯(lián)諧振與并聯(lián)諧振 習參考 資料 1、《電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)》，畢淑娥編著，哈爾濱工業(yè)大學出版社 2、《電路理論基礎(chǔ)》，周長源編著，高等教育出版社 3、學校網(wǎng)絡教學平臺和互聯(lián)網(wǎng)資源 本章課 外作業(yè) 練習 《電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)》，

15、畢淑娥編著，三章課后題 學小結(jié) 通過對交流電概念的介紹， 學生掌握正弦交流電路的基本物理量， 并理解電阻、電 感和電容的交流特性， 學習交流量的向量分析法， 并用以分析RLC電路的特性，掌握交 流電路功率的概念和計算方法。  第 三章 三相正弦交流電路 課時數(shù) 2 本章教學 目標 1、熟悉三相三線制的不對稱負裁電路的分析方法； 2、掌握三相對稱交流電路的特點及計算方法、對稱三相交流功率的計 算；以及三相四線制的/、對稱電路的分析和計算 本章教學 重點與難 占 八、、 重點：三相交流電在實際中的應用；難點：負載星形聯(lián)接和角形聯(lián)接的三相電路。 教學方法 (講授、討

16、論、案例分 析、實驗等) 講授+討論 本章教學 步驟設計 三相電源 0.5 學時 負裁星形連接的三相電路 0.5 學時 負裁三角形連接的三相電路0.5學時 三相電路的功率0.5學時 本章教學內(nèi)容 第T 三相電源 對稱三相電源 三個大小相等、頻率相同、相位互相相差 120o的正弦交流電壓源稱為對稱三相電源。 (1)對稱三相電壓源的瞬時值表達式為 (2)對稱三相電源的相量形式 (3)對稱三相電源的波形圖、相量圖 (4)對稱三相電源的特點： (5)相序 三相電源超前滯后的次序稱為相序。如果 A相超前B相，B相超前C相，稱為正序或 順序，反之，稱為負序或逆序。工程上通

17、用的是正序。 第二節(jié)三相電源的連接 三相電源有星形和三角形兩種連接方■式，構(gòu)成f 的供電體系向負裁供電。 一、星形聯(lián)結(jié) 1 .Y形聯(lián)接圖 2 .三相電源的相電壓與線電壓之間存在以下關(guān)系： 3 .對稱三相電源還存在以下關(guān)系： 結(jié)論： 1 .三相電源星形聯(lián)接時，線電壓有效值為相電壓的有效值的 倍， 即 ；同時，在相位上線電壓超前相應的相電壓 ，如線電壓 超 前相電壓 。 2 .對稱三相電源聯(lián)接成星形時，可以對外提供兩組不同的對稱電源。 二.三角形聯(lián)結(jié) 1 . A形聯(lián)接圖 2 .三相電源的相電壓與線電壓之間存在以下關(guān)系： 在對稱三相電源三角形聯(lián)結(jié)時，必須注意正確聯(lián)接每相電

18、源的極性。 第三節(jié)三相負載的連接 三相負載的連接方式也有星形和三角形兩種。 一、星形聯(lián)結(jié)（Y聯(lián)結(jié)） 1. A形聯(lián)接圖如右 2. 線電流與相電流的關(guān)系： 二、三角形聯(lián)結(jié)（聯(lián)結(jié)） 1. A形聯(lián)接圖 2 .線電流和相電流之間存在以下關(guān)系： 3 .三個相電流為一組對稱三相正弦量時有 結(jié)論： 1 . A聯(lián)接時，若負載相電流對稱，則線電流有效值為相電流有效值 的 倍；在相位上，線電流滯后相應的相電流 30 。 2 .若將三角形連接的三相負載看成一個廣義節(jié)點，則存在，此結(jié)論與電流是否對稱 無關(guān)，可應用于所有三相三線制電路。 第四節(jié)對稱三相電路的計算 一、負載星形聯(lián)結(jié)的對稱三相電路

19、 對稱三相負載聯(lián)成星形時有以下特點： ① 中線可有可無。無論電路中有無中線、中線阻抗為多大， N N,兩點均可用無阻抗 導線相連接，每相負載直接獲得 Y形聯(lián)接對稱三相電源的相電壓。 ② 獨立性。對稱三相負載各相電壓、相電流只與本相的電源及阻抗有關(guān)， 而與其它兩 相無關(guān)。 ③ 對稱性。負載各線電流、相電流均對稱。可以只求一相，其他兩相由對稱原則推出， 不需再另行計算。 二、負載A聯(lián)結(jié)的對稱三相電路 1. 不計端線阻抗時 2. 考慮端線阻抗時 第五節(jié) 不對稱三相電路的分析 1 .不對稱負載Y形聯(lián)接無中線（三相三線制） 2 .不對稱負載Y形聯(lián)接有中線（三相四線制） 3 、不對稱負

20、載A聯(lián)結(jié)的三相電路 1 .不計端線阻抗時每相負載分別承受對稱三相電源的線電壓， 只要分別計算三個單 相電路即可求得各個相電流，再應用 KCEt得各個線電流。此 時，相電流、線電流均 不再對稱。 2 .考慮端線阻抗時將A形聯(lián)接負載變換為 Y形聯(lián)接負載，就成為Y-Y對稱電路的 計算。 三相電路的功率及其測量 一、三相電路的功率 1 .瞬時功率 三相電路中，三相負載的瞬時功率應是各相負載瞬時功率之和即 2 .有功功率 三相負載吸收的有功功率等于各相負載吸收的有功功率之和，即 3 .無功功率 4 .視在功率 二、三相電路的功率測量 1. “三瓦計”法 2. “二瓦計”法

21、習參考 資料 1、丘B(yǎng)關(guān)源《電路》北京：人民教育出版社 1979 2、蔡元宇《電路及磁路》北京：高等教育出版社 1993 3、周長源《電路理論基礎(chǔ)》北京：人民教育出版社 1995 4、江澤佳《電路原理》北京：人民教育出版社 1992 本章課 外作業(yè) 練習 P1114.1、4.2、4.5、4.8 學小結(jié) 本章首先介紹三相電源，接著介紹三相電源與三相負裁的幾種連接方 式，最后討論對稱三相電路與不對稱三相電路的計算方法及三相功率的計 算。本章側(cè)重于概念與方法的掌握。 AfV * zzfe 弟 二早 常用半導體器件 課時數(shù) 6 本章教學 目標 1、了解半導體的分類及特

22、點 2、掌握PN結(jié)的單向?qū)щ娦? 3、掌握二極管的伏安特性 4、熟悉其他特殊二極管的符號及工作條件 5、熟悉三極管的結(jié)構(gòu) 6、掌握三極管的符號及電流放大作用 3、掌握三極管三種工作狀態(tài)的條件 本章教學 重點與難 占 八、、 教學重點：PN結(jié)的單向?qū)щ娦裕龢O管的符號及電流放大作用 教學難點：二極管的伏安特性，三極管三種工作狀態(tài)的條件 教學方法 （講授、討 論、案例分 析、實驗等） 講授+討論 本章教學 步驟設計 介紹二極管特性，PN結(jié)特點 介紹三極管原理和特性 本章教學內(nèi)容 一、半導體 1 .本征半導體 根據(jù)物體導電能力(電阻率)的不同劃分為導體、絕緣體

23、和半導體 。典型的半導 體有硅Si和錯Ge以及神化線GaAs等。 (1 )本征半導體的熱敏性、光敏性和摻雜性 ①熱敏性、光敏性一本質(zhì)半導體在溫度升高或光照情況下，導電率明顯提高。 ② 摻雜性一在本征半導體中摻入某種特定的雜質(zhì)， 成為雜質(zhì)半導體后，其導電率會 明顯的發(fā)生改變。 (2 ) 電子空穴對 在絕對溫度0K時，半導體中沒有自由電子。當溫度升高或受到光的照射時，將有 少數(shù)電子能掙脫原子核的束縛而成為自由電子，流下的空位稱為空穴，這一現(xiàn)象稱為 本征激發(fā)(也稱熱激發(fā))。在本征半導體中自由電子和空穴是同時成對出現(xiàn)的，稱為 電子空穴對。游離的部分自由電子也可能回到空穴中去，稱為復合。本征

24、激發(fā)和復合 在一定溫度下會達到動態(tài)平衡。自由電子和空穴在半導體中都是導電粒子，稱它們?yōu)?載流子。 2. N型半導體和P型半導體 (1) N型半導體 在本征半導體中摻入五價雜質(zhì)元素， 例如磷，可形成N型半導體，也稱電子型半導 體。因五價雜質(zhì)原子中只有四個價電子能與周圍四個半導體原子中的價電子形成共價 鍵，而多余的一個價電子因無共價鍵束縛而很容易形成自由電子。在 N型半導體中自 由電子是多數(shù)載流子(多子)，它主要由雜質(zhì)原子提供；空穴是少數(shù)載流子(少子)，由 熱激發(fā)形成。 (2) P型半導體 在本征半導體中摻入三價雜質(zhì)元素，如硼、錢、鈿等形成了 P型半導體，也稱為 空穴型半導體。因三價

25、雜質(zhì)原子在與硅原子形成共價鍵時，缺少一個價電子而在共價 鍵中留下一空穴。P型半導體中空穴是多數(shù)載流子，主要由摻雜形成；電子是少數(shù)載 流子，由熱激發(fā)形成。 二.PN結(jié)的形成 在一塊本征半導體在兩側(cè)通過擴散不同的雜質(zhì) ，分別形成N型半導體和P型半 導體。此時將在N型半導體和P型半導體的結(jié)合面上形成PN結(jié) 1. PN結(jié)的單向?qū)щ娦? PN結(jié)具有單向?qū)щ娦裕敉饧与妷菏闺娏鲝腜區(qū)流到N區(qū)，PN結(jié)呈低阻性，所以 電流大；反之是高阻性，電流小。 如果外加電壓使： PN結(jié)P區(qū)的電位高于N區(qū)的電位稱為加正向電壓，簡稱正偏； PN結(jié)P區(qū)的電位低于N區(qū)的電位稱為加反向電壓，簡稱反偏。 2、PN結(jié)加

26、正向電壓時，呈現(xiàn)低電阻；PN結(jié)加反向電壓時，呈現(xiàn)高電阻。由此可以得 出結(jié)論：PN結(jié)具有單向?qū)щ娦浴? 三、半導體二極管 1 .結(jié)構(gòu) 在PN結(jié)上加上引線和封裝，就成為一個二極管。二極管按結(jié)構(gòu)分有點接觸型、 面接觸型和平面型三大類。 (1)點接觸型二極管--PN結(jié)面積小，結(jié)電容小，用于檢波和變頻等高頻電路。 (2)面接觸型二極管--PN結(jié)面積大，用于工頻大電流整流電路。 (3)平面型二極管-往往用于集成電路制造工藝中。PN結(jié)面積可大可小，用于高頻整 流和開關(guān)電路中。 2 .伏安特性及主要參數(shù) (1 )伏安特性曲線 P半導體二極管的伏安特性曲線如圖 4-10所示。處于第一象限的是正向

27、伏安特性 曲線，處于第三象限的是反向伏安特性曲線。 圖4-.10二極管的伏安特性曲線 ? 正向特性 當U>0,即處于正向特性區(qū)域。正向區(qū)又分為兩段： 當0Uth時，開始出現(xiàn)正向電流，并按指數(shù)規(guī)律增長。 硅二極管的死區(qū)電壓Uth=0.5 V左右，錯二極管的死區(qū)電壓Uth=0.1 V左右。 ?反向特性 當U<0時，即處于反向特性區(qū)域。反向區(qū)也分兩個區(qū)域： 當UBR：U<0時，反向電流很小，且基本不隨反向電壓的變化而變化，此時的反 向電流也稱反向飽和電流IS;當U>UBRM,反向電流急劇增加，UBRS為反向

28、擊穿 電壓。 （2 ）主要參數(shù) ① 最大整流電流ID：二極管長期連續(xù)工作時，允許通過二極管的最大正向平均電 流。 ② 反向工作峰值電壓 URWN保證二極管不被反向擊穿而規(guī)定的電壓。在實際工 作時，定為反向擊穿電壓的一半。 ③ 反向峰值電流IRM:是二極管加上反向工作峰值時的反向飽和電流。硅二極管 的反向電流一般在納安（nA）級；錯二極管在微安（mA）級。 四、穩(wěn)壓二極管 穩(wěn)壓二極管是應用在反向擊穿區(qū)的特殊硅二極管。穩(wěn)壓二極管的伏安特性曲線與硅二 極管的伏安特性曲線完全一樣，穩(wěn)壓二極管伏安特性曲線的反向區(qū)、符號和典型 應用電路如圖4-11所示。 （a）符號 （b）伏安特性

29、（c）應用電路 圖4-11穩(wěn)壓二極管的伏安特性 穩(wěn)壓管的主要技術(shù)參數(shù)。 （1）穩(wěn)定電壓UZ -在規(guī)定的穩(wěn)壓管反向工作電流IZ下，所對應的反向工作電壓 (2)最大穩(wěn)定工作電流IZmax和最小穩(wěn)定工作電流IZmin -IZmax?IZmin是穩(wěn)壓管正 常時的電流范圍。若IZIZmax,管子會因過熱而損壞。 (3)動態(tài)電阻rZ—其概念與一般二極管的動態(tài)電阻相同，只不過穩(wěn)壓二極管的動態(tài)電 阻是從它的反向特性上求取的。rZ愈小，反映穩(wěn)壓管的擊穿特性愈陡。 rz = △ UZ / △ IZ 三、半導體三極管 1 .基本結(jié)構(gòu)和類型 2 .晶體管的

30、特性曲線及主要參數(shù) 以共射NPN晶體管放大電路為例。 輸入特性曲線一一 E二f(UBE)|UCE常數(shù) 輸出特性曲線一一IC=f(UCE)|IB=常數(shù) (1)輸入特性曲線 共發(fā)射極接法的輸入特性曲線見圖 4-14。 比E=W -電E* LDO / J SC -謝4區(qū)/ 皿三蛀性國〃 加I 一 出區(qū)〃 .1嚴’ 圖4-14共發(fā)射極接法輸入特性曲 (2)輸出特性曲線 飽和區(qū)--IC受UCE著控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)UCE勺數(shù)值較小，一般UCM0.7 V(硅 管)。此時發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小。 截止區(qū)--IC接近零的區(qū)域，相當iB=0的曲線的下方。此時，發(fā)射結(jié)反偏

31、，集電 結(jié)反偏。 放大區(qū)--IC平行于UCEtt的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時，發(fā)射結(jié)正偏，集電 結(jié)反偏，電壓大于0.7 V左右(硅管)。  四、整流電路 利用二極管的單向?qū)щ娦钥梢詫⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為直流電，這一過程稱為整流，這種 電路就稱為整流電路。 常見的整流電路有半波整流電路和全波整流電路。 五、單相橋式整流電路的結(jié)構(gòu)和特點 單相橋式整流電路利用整流二極管的單向?qū)щ娦裕?將交流電變成單向脈動直流電, 其組成結(jié)構(gòu)如圖7-1所示。 26 圖7—1單相橋式整流電路 圖7—1中，Tr表示電源變壓器，作用是將交流電網(wǎng)電壓 u1變成整流電路要求的 交流電壓；RL是

32、直流供電的負載電阻；4只整流二極管VD1?VD4依次接成電橋的 形式，故稱橋式整流電路。 橋式整流電路的特點是：輸出電壓的直流成分得到提高，脈沖成分被降低，每只 整流二極管承受的最大反向電壓較小，變壓器的利用效率高，因此被廣泛使用。 在實際應用中，單相橋式整流電路可以用四個獨立的整流二極管實現(xiàn)，也可以用 集成器件 橋堆”來實現(xiàn)。 圖7 — 2所示為單相橋式整流電路的習慣簡化畫法。 六、單相橋式整流電路的工作原理 圖7— 3單相橋式整流電路波形 在圖7 —3單相橋式整流電路波形中，在u的正半周時, U2>0 時，VDi、VD4導通, VD2、VD3截止，故有圖示 的

33、波形; 同樣，在U1的負半周時，U2<0時，VDl、VD4截止VD2、VD3導通，故有電流iD2（iD3）。 可見在u的正、負半周均有電流流過負裁電阻 Rl,且電流方向一致，綜合彳4到uo（io） 的波形。 習參考 資料 1、丘B(yǎng)關(guān)源《電路》北京：人民教育出版社 1979 2、蔡元宇《電路及磁路》北京：高等教育出版社 1993 3、周長源《電路理論基礎(chǔ)》北京：人民教育出版社 1995 4、江澤佳《電路原理》北京：人民教育出版社 1992 本章課 外作業(yè) 練習 10.4、10.5、10.7、10.8 學小結(jié) 本章首先介紹二極管，接著介紹三極管原理，最后討論二極管及三極管

34、 實際中部分應用。本章側(cè)重于概念與方法的掌握。 弟 五早 放大電路與集成運算放大器 課時數(shù) 18 本章教學 目標 1、熟悉放大電路與運算放大器的原理和分析方法； 2、掌握放大電路與運算放大器的特點及計算方法； 放大電路與運算放 大器在實際中的運用 本章教學 重點與難 占 八、、 重點：放大電路靜態(tài)工作點求取；難點：運算放大器分析方法。 教學方法 （講授、討 論、案例分 析、實驗等） 講授+討論  本章教學 步驟設計 講述：放大電路及運算放大器的基本概念。 分析：詳細講解放大電路及運算放大器的原理。 例題分析：通過例題講解和分析，加深學生對應用的掌

35、握和理解。 實驗實訓 本章教學內(nèi)容 共射組態(tài)基本放大電路的組成 共射組態(tài)基本放大電路如圖 5-1所示。 圖5-1共射組態(tài)交流基本放大電路 (1)基本組成 三極管T--起放大作用。 負載電阻RC RL--將變化的集電極電流轉(zhuǎn)換為電壓輸出。 偏置電路UCC(Vcc), RB--使三極管工作在線性區(qū)。 耦合電容01, C2-起隔直作用，輸入電容 C1保證信號加到發(fā)射結(jié)，不影響發(fā)射結(jié)偏置。輸出 電容C2保證信號輸送到負載，不影響集電結(jié)偏置。 (2)靜態(tài)和動態(tài) 靜態(tài)一ui=0時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱直流工作狀態(tài)。 動態(tài)一ui半0時，放大電路的工作狀態(tài)，也稱交流工作狀態(tài)

36、。 放大電路建立正確的靜態(tài)，是保證動態(tài)工作的前提。分析放大電路必須要正確地區(qū)分靜態(tài)和 動態(tài)，正確地區(qū)分直流通路和交流通路。 (3)直流通路和交流通路 5-2 中(a), ( b)所示。 C B、E向外看，有直流負載電阻、 Rc、RR 如從0、B、E向外看，有等效的交流負載電阻、 Rc//RL 因為按迭加原理，交流電流流過直流電源時，沒有 放大電路的直流通路和交流通路如圖 直流通路，即能通過直流的通路。從 交流通路，即能通過交流的電路通路。 RR 直流電源和耦合電容對交流相當于短路。 壓降。設01、02足夠大，對信號而言，其上的交流壓降近似為零，在交流通路中，可將耦合電 容短

37、路。  (a)直流通路 (b)交流通路 2 .靜態(tài)分析 (1)靜態(tài)工作狀態(tài)的計算分析法 根據(jù)直流通路可對放大電路的靜態(tài)進行計算 中84 口廿”c&t遲 舊、IC和UCES些量代表的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)工作點，用 Q表示。 (2)用圖解法求靜態(tài)工作點(略) 3 .動態(tài)分析：微變等效電路法和圖解法是動態(tài)分析的基本方法。 ⑴微變等效電路的建立 ①三極管等效為一個線性元件。 ② 對于低頻模型可以不考慮結(jié)電容的影響。 晶體管的輸入、輸出特性曲線見圖 5-4 (a)、圖5-4 (b)。 其輸入回路的等效電路如圖5-5所示。 廣如二30。十(1十囪 26

38、 (2)動態(tài)性能指標計算 共發(fā)射極交流基本放大電路如圖 5-6 (a)所示 (a)共射基本放大電路 (b)微變等效電路 電壓放大倍數(shù)Av Av = = — B RL / rbe 輸入電阻ri ri = = rbe // Rb1// Rb2 = rbe = rbb +(1+ 0 )26 / IE =300 Q +(1+ 0 )26/ IE 輸出電阻Ro Ro = rce // Rb Rc x 放大電路的開環(huán)放大倍數(shù) 金 三 反饋網(wǎng)緒的反饋系數(shù) 片二生 & .X 放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)4二號 ， 4 4 JJ 產(chǎn)稱為反饋;罕度，1 -\-AP =— 4

39、 時稱為深度負反饋，與11十H尸1*4相當.于是闈壞放大倍數(shù) A = A 1 X — 1十乂尸F(xiàn) 二、多級放大電路 多級放大電路的連接，產(chǎn)生了單元電路間的級聯(lián)問題，即耦合問題。放大電路的級間耦合必須要 保證信號的傳輸，且保證各級的靜態(tài)工作點正確。 直接耦合一一耦合電路采用直接連接或電阻連接，不采用電抗性元件。直接耦合電路可傳輸?shù)皖l 甚至直流信號，因而緩慢變化的漂移信號也可以通過直接耦合放大電路。 阻容耦合和變壓器耦合一一級間采用電容或變壓器耦合。電抗性元件耦合，只能傳輸交流信 號，漂移信號和低頻信號不能通過。 1 .阻容耦合放大電路 如下圖所示。兩級間的連接通過耦合電容

40、 C將前級的輸出電壓家在后級的輸入電阻 上。由于電容的隔直作用，兩級放大電路的靜態(tài)工作點互不相關(guān)，各自獨立。 多級放 大電路的電壓放大倍數(shù)為各級電壓放大倍數(shù)的剩積。但在計算每一級的電壓放大倍數(shù)時，必須考 慮前后級之間的相互影響。 (1)放大電路靜態(tài)工作點的相互影響 接耦合或電阻耦合使各放大級的工作點互相影響，這是構(gòu)成直接耦合多級放大電路時必須要 加以解決的問題。如果將基本放大電路去掉耦合電容，前后級直接連接，如圖5-1 1所示。于 是 VC1=VB2 VC2= VB2+ VCB2> VB2 (VC1) 這樣，集電極電位就要逐級提高，為此后面的放大級要加入較大的發(fā)射極電阻，從而無法

41、設置正 確的工作點。這種方式只適用于級數(shù)較少的電路。 圖5 — 1 1 直接耦合放大電路 (2)零點漂移 零點漂移是三極管的工作點隨時間而逐漸偏離原有靜態(tài)值的現(xiàn)象。 產(chǎn)生零點漂移的主要原因是溫度的影響，所以有時也用溫度漂移或時間漂移來表示。工作點參數(shù) 的變化往往由相應的指標來衡量。 三、運算放大電路 1、架構(gòu) 集成運算放大器是由多輟直接耦合放大電路構(gòu)成的，主要 包括輸入級、中間級.輸出級三大部分，除此還有偏置電路.  2、分析方法 r4口口非李大：1。4~1。7 ?非李大，可達10frH 。非喟＜b,只有幾十歐 實際運算放大器符號 、衣CMRR非專大

42、，可達10： 理想運算放大器符號 I瓦6皿一 3、應用 比例運算電路、加法運算電路、減法運算電路等 本章學 資料 1、丘B(yǎng)關(guān)源《電路》北京：人民教育出版社 1979 2、蔡元宇《電路及磁路》北京：高等教育出版社 1993 3、周長源《電路理論基礎(chǔ)》北京：人民教育出版社 1995 4、江澤佳《電路原理》北京：人民教育出版社 1992 本章課 外作業(yè) 練習 11.1、11.2、11.5、11.9 12.3、12.6、12.7 本章首先介紹放大電路，接著介紹多級放大電路的幾種實現(xiàn)方式和特 本章教 點，最后討論放大電路與運算放大電路的分析及應用。本章側(cè)重于概念的理 學小

43、結(jié) 解與實際的應用。 第 六章 數(shù)字電路 課時數(shù) 16  本章教學 目標 1、熟悉數(shù)字電路概念及其特點 2、掌握邏輯電路功能和分析方法 3、掌握時序邏輯電路功能和分析方法 4、數(shù)字電路應用 本章教學 重點與難 占 八、、 教學重點：邏輯電路分析方法和應用 教學難點：時序邏輯電路分析方法 教學方法 （講授、討 論、案例分 析、實驗等） 講授+討論 本章教學 步驟設計 1、講授數(shù)字電路概念及其特點 2、分析邏輯電路功能和實現(xiàn)方法 3、應用舉例 4、分析時序邏輯電路功能和實現(xiàn)方法 5、應用分析 6、A/D轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)方法和原理 本章教學內(nèi)容 一

44、、邏輯代數(shù)、邏輯代數(shù)中的邏輯變量 1、邏輯代數(shù)：是描述客觀事物邏輯關(guān)系的數(shù)學方法 2、邏輯變里的兩種狀態(tài)：0和1,。和1并/、表小數(shù)值的大小，血表小兩種不1司的邏輯狀 態(tài)。 二、邏輯代數(shù)的三種基本邏輯運算 1、與運算——只有當決廿件事情的條件全部具備之后， 這件事情才會發(fā)生，我們把 這種因果關(guān)系稱為與邏輯。 與邏輯舉例 A B ■ r- 示開關(guān)不閉合或燈不亮，則得真值表。 閨 1：設1表示開關(guān)閉合或燈亮；0表:  若用邏輯表達式 4 S 打1 』 B L 不閉合不用臺 不果 0 0 D 不用合同含 不北 D 1 0 同臺 不

45、用臺 不克 1 D 3 1 1 1 來 ㈤ 描述，則可寫為：L=A.B 人 4 ■ 一4書 3 遺博符號 （C） 這件 2.或運算一一當決定一件事情的幾個條件中，只要有一個或一個以上條件具備, 事情就發(fā)生。我們把這種因果關(guān)系稱為或邏輯。 或邏輯舉例 若用邏輯表達式 來描述，則可寫為：L=A+B 3、非運算一一某事情發(fā)生與否，僅取決于一個條件，而且是對該條件的否定。即條 件具備時事情不發(fā)生；條件不具備時事情才發(fā)生。 非邏輯舉例： A 0 1 L 0 公  與非一一由與運算和非若用邏輯表達式來描述， 則可寫為

46、：L=A 、其他常用邏輯運算 1、與非 一一由與運算和非運算組合而成。 A E 0 0 1 O 1 1 — 工7 2? 1 1 s 1 1 0 2.或非 一一由或運算和非運算組合而成。 A B C 0 1 0 0 1 0 0 0 3、異或 一一異或是一種二變量邏輯運算，當兩個變量取值相同時，邏輯函數(shù)值為 0; 當兩個變量取值不同時，邏輯函數(shù)值為1。 異或的邏輯表達式為： 4.同或一同或是一種二變量邏輯運算，當兩個變量取值相同時，邏輯函數(shù)值為

47、1;當 兩個變量取值不同時，邏輯函數(shù)值為00異或的邏輯表達式為： L = A&B  四、邏輯電路分析 1、邏輯函數(shù)的簡化 2、組合邏輯電路的分析設計 3、常用組合邏輯電路舉例分析 五、時序邏輯電路 1、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器介紹和分析 2、時序邏輯電路分析 3、常用時序邏輯電路 六、A/D電路實現(xiàn)方法 習參考 資料 1、丘B(yǎng)關(guān)源《電路》北京：人民教育出版社 1979 2、蔡元宇《電路及磁路》北京：高等教育出版社 1993 3、周長源《電路理論基礎(chǔ)》北京：人民教育出版社 1995 4、江澤佳《電路原理》北京：人民教育出版社 1992 本章課 外作業(yè) 練習 14.4、14.5、14.7、14.9 15.1、15.2、15.5、15.7 16. 1、16.5 學小結(jié) 本章首先介紹數(shù)字電路概念及其特點, 接著介紹掌握邏輯電路功能和分 析方法，最后時序邏輯電路功能和分析方法。本章側(cè)重于方法的掌握。